牟浩蕾
,
邹田春
,
杜月娟
,
解江
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2015.4.009
飞机结构适坠性是航空安全的重要关注点之一,通过材料性能试验和复合材料波纹板准静态压溃试验,获得了T700/3234复合材料力学性能参数及波纹板压溃吸能结果;基于试验数据验证了复合材料波纹板有限元模型和材料模型的正确性;建立了机身框段有限元模型,将复合材料波纹板用作机身下部吸能结构,分析机身框段有限元模型在7m/s时的坠撞动态响应.仿真结果表明:在试验条件下,建立的复合材料波纹板模型可以准确模拟渐进失效过程;复合材料波纹板布局机身框段破坏过程较为稳定,其加速度值在人体耐受极限范围内,能够有效改善飞机结构的适坠性能.
关键词:
复合材料波纹板
,
适坠性
,
有限元法
,
破坏模式
,
加速度响应
刘兆麟
,
程灿灿
,
刘丽芳
,
俞建勇
复合材料学报
探讨了变截面三维编织预制件减纱净成型原理，结合图像观测与拓扑分析方法表征减纱区域细观结构，对比减纱变截面与切削变截面复合材料截面缩减区域及相应等截面复合材料的弯曲力学性能，并分析两种变截面试件在破坏模式上的异同。结果表明：减纱应遵循的原则是保证具有连续可编织性，减纱预制件在截面缩减区域呈现平滑的梯形过渡，其弯曲模量与强度显著高于切削变截面试件而略低于等截面试件，且表现为以纱线断裂为主、包括基体开裂和纤维抽拔等模式的复合型破坏。
关键词:
变截面三维编织复合材料
,
减纱工艺
,
细观结构
,
弯曲性能
,
破坏模式
王裕龙
,
许希武
,
毛春见
复合材料学报
建立了缝合复合材料层板在低速冲击载荷下的渐进损伤分析模型.模型中采用空间杆单元模拟缝线的作用;采用三维实体单元模拟缝合层板,通过基于应变描述的Hashin准则,结合相应的材料性能退化方案模拟层板的损伤和演化;采用界面单元模拟层间界面,结合传统的应力失效判据和断裂力学中的应变能释放率准则判断分层的起始和扩展规律.通过对碳800环氧树脂复合材料(T800/5228)层板的数值仿真结果和试验结果相比较,验证了模型的正确性,同时讨论了不同冲击能量下缝合层板的损伤规律.研究结果表明:缝线能够有效地抑制层板的分层损伤扩展;相同冲击能量下缝合与未缝合层板的基体损伤和纤维损伤在厚度分布上相似,缝合层板的损伤都要小于未缝合层板.
关键词:
缝合复合材料层板
,
低速冲击
,
界面元
,
失效模式
,
渐进损伤
吕双祺
,
石多奇
,
杨晓光
,
孙燕涛
,
冯坚
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhc1xb.20150105.002
基于V型缺口试样双轨剪切法设计了面内剪切试验方案,开展了莫来石纤维增强气凝胶复合材料的室温面内剪切和弯曲性能试验,采用数字图像相关方法对试样表面的位移场和应变场进行测量,并分析了力学行为和破坏模式.结果表明:设计的试验方案可以在测试区域获得均匀的剪切应变场,适用于莫来石纤维增强气凝胶复合材料的面内剪切性能测试.试验获得的面内剪切模量和强度分别为248MPa和0.95 MPa,弯曲模量和强度分别为294MPa和2.08 MPa.面内剪切载荷下,试样的裂纹萌生于缺口尖端附近,并沿两缺口连线方向扩展.根据弯曲正应变场的分布特点,发现试样中性层与几何对称面不重合,验证了该材料拉压模量不同的性质.采用数字图像相关方法获得的中性层位置和理论计算值比较接近,相对误差在10％左右.
关键词:
气凝胶复合材料
,
面内剪切
,
破坏模式
,
数字图像相关方法
,
中性层
宗俊达
,
姚卫星
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150522.002
为建立剩余刚度与材料损伤量及剩余寿命的关系,将纤维增强树脂复合材料(FRP)层合板在拉-拉疲劳载荷作用下的失效模式划分为纤维间破坏、纤维随机断裂与分层3种类型,分析不同失效模式与剩余刚度退化量的定量关系,提出一个集成各失效模式影响的剩余刚度退化复合模型.该模型适用于占寿命绝大多数比例的Ⅰ、Ⅱ阶段,避免了Ⅲ阶段刚度降不确定性的影响.剩余刚度退化曲线按时间尺度归一化,消除了试件个体分散性影响,分散性显著降低.对4种E-glass/Epoxy玻璃纤维复合材料层压板与3种AS-4/聚醚醚酮(PEEK)碳纤维复合材料层压板的疲劳试验结果进行了统计分析,表明本文模型适于精确描述复合材料的剩余刚度下降规律.
关键词:
复合材料
,
层合板
,
疲劳
,
剩余刚度
,
失效模式
孙运楼
,
齐玉军
,
王慧
玻璃钢/复合材料
采用真空导入工艺制作了3组不同方向(横向、纵向及双向)的隔板增强泡沫芯复材夹芯梁,对其进行了剪跨比为3的三点弯试验研究,获得了其失效过程及破坏模式,分析了隔板布置方向对该复材夹芯梁受剪力学行为的影响.结果表明:①隔板横向、纵向及双向布置时,夹芯梁的破坏模式分别为上面层弯曲折断、侧面层局部屈曲及上面层剪切破坏;②横向隔板可有效阻止泡沫芯材的斜裂缝扩展,从而提高构件在横向荷载作用下的延性,但不能显著提高夹芯梁的刚度和强度;③隔板纵向布置时,构件的承载力和刚度相比于未增强的普通泡沫芯复材夹芯梁分别提高了1.02倍及5.65倍,但延性仅提高了0.23倍;④双向隔板增强泡沫夹芯梁的力学性能与纵向隔板增强泡沫夹芯梁较为相似,其承载力和刚度均明显高于横向隔板.
关键词:
复材夹芯梁
,
隔板增强
,
受剪性能
,
破坏模式
,
延性
